El procesador de red del vehículo ofrece capacidades multifuncionales

LAS VEGAS - El S32G de NXP Semiconductors es "una versión de un solo chip" de dos procesadores, un microprocesador automotriz y un procesador de red empresarial, combinados, dijo Ray Cornyn, vicepresidente y gerente general de Productos de dinámica de vehículos. El S32G funciona como un procesador de puerta de enlace para vehículos conectados, ya que ofrece capacidades de red de nivel empresarial. También habilita las últimas aplicaciones ADAS con uso intensivo de datos al tiempo que proporciona a los vehículos capacidades de comunicación segura, explicó.

Qué implica NXP S32G (Fuente:NXP Semiconductors)

Una mirada más cercana al interior del S32G revela una lista de deseos de OEM de automóviles para vehículos de próxima generación en 2021 y más allá.

Entre los deseos se encuentran:actualizaciones de software inalámbricas, a la Tesla, para hacer que los vehículos sean "actualizables por software", un cambio a nuevas arquitecturas de vehículos basadas en dominios (es decir, consolidación de ECU), características de seguridad reforzadas (incluida la intrusión). detección / monitoreo), la capacidad del vehículo para analizar datos en el borde sin depender constantemente de la nube, y seguridad mejorada a ASIL D.

En los "vehículos conectados", los fabricantes de equipos originales (OEM) de automóviles buscan nuevas oportunidades comerciales, incluidos modelos de suscripción y seguros basados ​​en el uso.

“Es una tendencia mundial entre los fabricantes de equipos originales (OEM) de automóviles llevar todas estas nuevas oportunidades comerciales y capacidades a los vehículos de próxima generación”, dijo Brian Carlson, director de gestión de línea de productos para procesadores de red de vehículos en NXP.

Si un automóvil que se pueda actualizar por software es el objetivo de la industria automotriz, el S32G parece diseñado para acercar un paso más a los fabricantes de automóviles.

Phil Magney, fundador y director de VSI Labs, observó que S32G “está diseñado para servir como puerta de entrada al procesamiento de dominio centralizado, que es la arquitectura de soporte del automóvil definido por software. Además, las nuevas arquitecturas de vehículos deben admitir enormes volúmenes de datos a través de múltiples interfaces ”.

Señaló:“Hasta este momento, la creación de redes ha sido una idea tardía. Pero en realidad, es bastante crítico ya que hay muchos datos moviéndose alrededor del vehículo. El S32G puede manejar todos los requisitos de plomería y seguridad asociados, tiempo y seguridad ". Añadió que hay muchos controladores de red diseñados por los principales proveedores de chips y Tier Ones. Pero entre los procesadores de red existentes, "no he visto nada que agregue todo en un solo chip como el S32G".

El nuevo procesador ya está probando y los fabricantes de equipos originales de automóviles están probando el S32G, dijo Carlson. Para demostrar el atractivo del S32G entre los principales actores de la automoción, NXP, en su comunicado de prensa, compartió una cita de Bernhard Augustin, director de desarrollo de ECU de conducción autónoma de Audi:“Encontramos la combinación única de funciones de red, rendimiento y seguridad del S32G que sea ideal para su uso en nuestro controlador de dominio ADAS de próxima generación ".

Familia de procesadores S32

S32G es parte de la familia de procesadores S32 de NXP basada en una arquitectura unificada de MCU, MPU, aceleración específica de la aplicación e interfaces de alto rendimiento.

La familia S32, diseñada para ser escalable, permite a los desarrolladores crear software en un entorno uniforme en todas las plataformas de aplicaciones.

El objetivo es permitir que los desarrolladores reutilicen su costoso trabajo de I + D, acortando el tiempo de comercialización a medida que la industria automotriz se enfrenta a los rápidos cambios en las arquitecturas de los vehículos durante los próximos años.

NXP señaló que la plataforma mantiene "la calidad automotriz, la confiabilidad y el rendimiento de ASIL D en múltiples espacios de aplicaciones en todos los vehículos".

Procesador de red del vehículo

En primer lugar, S32G proporciona un nivel sin precedentes de capacidades de procesamiento y redes.

Como se muestra en el diagrama de bloques a continuación, el procesador S32G incorpora núcleos de microcontrolador Arm Cortex M7 de paso de bloqueo y una capacidad pionera en la industria para bloquear grupos de pasos de núcleos de aplicación Arm Cortex-A53.

A medida que la cantidad de datos recopilados y transportados dentro de un vehículo crece exponencialmente, la capacidad del procesador para acelerar las redes automotrices y los paquetes Ethernet se vuelve cada vez más crítica, explicó Carlson.

Una cosa es promocionar la capacidad de un procesador de red para manejar grandes cantidades de datos. Pero es una historia completamente diferente si el chip realmente puede acelerar el procesamiento de datos. Sin aceleración, la red del vehículo puede atascarse fácilmente, dijo Carlson, lo que hace imposible que el nuevo vehículo ofrezca servicios críticos con el rendimiento de red determinista que exigen los fabricantes de equipos originales (OEM) de automóviles.

Los procesadores S32G están diseñados para descargar capas de transporte para que su motor de comunicación pueda lograr una baja latencia, señaló. S32G presenta "bloques de aceleración de red" diseñados para redes automotrices y Ethernet.

Las características de red del S32G incluyen 20 interfaces CAN / CAN FD, 4 interfaces Gigabit Ethernet y una interfaz PCI Express Gen 3.

A modo de comparación, Magney señaló que Tesla "admite seis canales CAN, cuatro canales Ethernet y ocho líneas seriales para las cámaras". Al llamar a Tesla "un proxy para futuras arquitecturas de vehículos", Magney dijo:"No es sorprendente que NXP suministre controladores Ethernet y CAN a Tesla".

Otras características clave integradas dentro del S32G son seguridad y protección.

El S32G, como todos los demás procesadores de la plataforma S32, incorpora aceleración de seguridad de hardware de alto rendimiento, junto con soporte de infraestructura de clave pública (PKI) para la administración de claves confiable, habilitada por su Motor de seguridad de hardware (HSE). El HSE con firewall es la raíz de la confianza que respalda el arranque seguro, brinda servicios de seguridad del sistema y protege contra ataques de canal lateral.

En cuanto a la seguridad, los procesadores S32G ofrecen capacidades ASIL D completas, incluidos núcleos de microcontrolador Arm Cortex M7 de bloqueo de paso y una capacidad pionera en la industria para bloquear grupos de núcleos de aplicación Arm Cortex-A53, lo que permite nuevos niveles de rendimiento de seguridad con alto nivel sistemas operativos y soporte de memoria más grande.

Versatilidad de S32G

Carlson de NXP señaló que la belleza de S32G radica en su versatilidad. El S32G se puede utilizar en muchos lugares diferentes dentro de un vehículo, desde un procesador de puerta hasta un controlador de dominio y procesadores de seguridad ADAS.

Dónde en un vehículo se puede usar S32G (Fuente:NXP)

Magney de VSI Labs observó:"El S32G parece complementar muchos de los controladores de dominio AV o ADAS porque consolida un puñado de chips en uno". Añadió:“De lo contrario, la funcionalidad del S32G estaría dispersa con múltiples transceptores y controladores para manejar todo el tráfico de datos. El S32G también contiene todos los elementos críticos de sincronización, memoria, seguridad y aceleradores de red necesarios para respaldar todos los datos que se transmiten dentro del vehículo ”.